二段生物接触氧化法处理糖果生产废水
摘 要:二段生物接触氧化法在糖果生产废水治理中的应用实践(小试和工程) 结果表明: 二段生物接触氧化法对高浓度有机废水治理能够获得较好的处理效果, 总BOD5 和CODc r的去除率能够达到97. 4 和96. 0% 以上, 出水全部指标达到地方污水排放标准.
关键词:糖果 生产废水 二段生物接触氧化法
1 前言
广州糖果厂主要生产糖果、固体饮料等, 每天外排生产废水250 m 3, 废水水质为BOD5 900～ 950 mg/L , CODcr 1 400～ 1 700 mg/L , SS 160～ 270 mg/L , 动植物油10～ 30 mg/L. 地方污水排放标准 为BOD5 ≤ 3 0mg /L , CODcr ≤ 8 0mg /L , SS ≤ 7 0 mg/L , 动植物油≤10 mg/L , 因此该股废水必须经过严格处理后方能排放.
该厂原购置安装的一套地埋式生物接触氧化设备, 经调试运行, 出水BOD5≥120 mg/L , 无法达到地方污水排放标准. 原有工艺流程如附图.
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| 附图 原工艺流程图 |
原有工艺的技术参数: 调节池为130 m3; 污泥吸附及初沉池容积为27 m3; 初沉池为斜管沉淀; 表面负荷为1. 8 m3/m 2·h; 生物接触氧化池为66 m 3, 其中填料约56 m 3; 二沉池为竖流式沉淀, 表面负荷为0. 9 m3/m 2·h;
以上初沉池、二沉池表面负荷按实际运行时, 水量250 m3/d, 即平均10. 4m 3/h 核算.
原有地埋式生物接触氧化成套设备, 是针对城市生活小区污水治理而设计制造的, 设计能力为15 m 3/h , 但生活污水属低浓度有机废水,BOD5 值一般小于300 mg/L , 很显然直接采用该设备处理10. 4 m 3/h 的糖果厂高浓度有机废水, 停留时间过短, 有机负荷过大, 出水是难以保证达标的.
结合厂方实际, 我们选用二段生物接触氧化法的工艺, 对原治理设施进行改造完善. 即在原成套设备之前新增加第一段接触氧化池, 原初沉池作为一沉池, 原生物接触氧化池和二沉池构成第二段接触氧化系统. 二段法流程, 可使每段氧化池中微生物与负荷条件相适应, 有利于微生物驯化, 提高生化处理效率, 缩短总的接触氧化时间, 同时二段法流程较一段法维护管理方面略显复杂. 但对本实际问题, 仍不失为一种较好的补救办法. 为了获得合理的设计参数, 保证出水达标, 我们对二段生物接触氧化法处理糖果生产废水的工艺过程进行了小试实验.
2 小试研究
2. 1 实验装置及方法
实验装置如图1 所示.
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| 图1 实验装置流程示意图 |
一氧池的尺寸为0. 5×0. 5×0. 5m , 其容积为 0. 125m3, 其中填料体积0. 075m3; 二氧池尺寸与一氧池相同; 一沉池、二沉池尺寸均为0. 4×0. 4 ×0. 5m , 容积0. 08m3. 填料采用PVC 双通蜂窝填料, 轴、径向均可通水, 轴、径向孔径均为50mm. 曝气设备采用穿孔管. 实验中一氧池、二氧池溶解氧控制在2～ 3 mg/L .
实验开始时, 一氧池、二氧池先用城市污水处理厂曝气池活性污泥作接种物, 加入糖果生产废水, 闷曝后逐渐加大进水量, 进行生物膜培养驯化, 直至填料上长出一层橙黑色生物膜. 然后再改变操作条件, 考察不同有机负荷时的BOD5 和CODcr的去除率.
2. 2 实验结果及分析
不同实验条件下的处理结果见表1.
| 表1 小试结果 |
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由表1 可见, 在实验范围内, 随着有机负荷的增大,BOD5, CODcr的去除率减少, 出水水质相应变差.
当第一段生物接触氧化有机负荷为4. 56 kg2 BOD5 /m 3 填料·d 时, BOD5 从949 mg/L 降至290 mg/L , 去除率为69. 4% , CODcr从1 620mg/L 降至518 mg/L , 去除率为68. 0% , 再接第二段生物接触氧化, 负荷为1. 40 kgBOD5 /m 3 填料·d, 则 BOD5 和CODcr分别降至2. 0mg/L 和72. 0mg/L , 去除率分别为92. 4%和86. 3% , 全过程BOD5 的去除率为97. 7% , CODcr的去除率为95. 6% , 出水全部指标达到排放标准。有机负荷过大时, 出水难以保证达标; 有机负荷过小时, BOD5, CODcr的去除率虽有进一步提高, 但在工程设计中处理设施容积将大幅度增加, 是不经济的. 同时, 当一氧池负荷为4. 56 kgBOD5 /m 3 填料·d 时, 一沉池出水BOD5 为 290mg/L , 能满足工厂现有成套设备的原设计进水要求, 因此该组数据可以作为工程设计的依据.
3 工程改造及运行效果
3. 1 工艺流程说明
整个工艺改造仅需在原成套设备之前增加一个一氧池即可. 保留原设备中的污泥吸附池, 一沉池、二沉池中的污泥靠气提回流至污泥吸附池, 进行污泥好氧消化, 以减少剩余污泥量, 同时污泥吸附池也具有降解BOD 的作用
3. 2 主要技术参数
一氧池: 有机负荷取4. 5 kgBOD5 /m 3 填料·d, 一氧池尺寸5. 0×5. 0×3. 5m , 填料体积50m 3, 运行时溶解氧控制在2～ 3 mg/L , 填料与小试验时相同. 为了提高氧转移效率、降低能耗, 采用中心廊道式曝气, 曝气管采用陶瓷孔曝气管, 设置在池的中间.
污泥吸附池: 溶解氧控制在2～ 3 mg/L.
二氧池: 填料体积约56 m3, 按其进水浓度 BOD5290 mg/L 计, 经校核计算, 其有机负荷为1. 30 kgBOD5 /m 3 填料·d, 运行时溶解氧控制在2～ 3 mg/L.
3. 3 调试及运行效果
工程改造过程中, 原污水处理设备保持运转. 新增一氧池竣工后, 开始调试. 首先按照小试研究的方法, 在一氧池填料上挂膜驯化, 然后再将一氧池与原设施连通, 投入运转. 运转2 个月后, 经生物相观察表明, 一氧池生物膜主要的菌胶团、丝状菌、钟虫、枝虫等原生动物, 二氧池生物膜出现轮虫、线虫等大量后生动物, 说明二段生物接触氧化过程是正常的.表2 为正常运行后连续3 d 水质监测的结果.
由表2 可见, 工程实测数据与小试实验结果基本吻合, 二段生物接触氧化全过程BOD5 去除率超过97. 4% , CODcr去除率超过96. 0% , 出水指标全部符合地方污水排放标准.
另外, 由于设置了污泥吸附池, 对一沉池、二沉池污泥进行好氧消化, 使得系统的剩余污泥量很少, 不必单独设置污泥处理设施. 连续运转5 个多月来, 尚未排放过剩余污泥, 而污泥吸附池内ML SS 值保持在4～ 5 g/L , 未对出水水质产生不利影响. 当污泥吸附池内ML SS 值过高并影响出水水质时, 可用吸粪车排除部分污泥. 排泥制度需根据运行经验制定.
| 表2 工程调试数据 |
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4 结束语
利用二段法生物接触氧化处理糖果厂高浓度有机废水, 经过工艺小试证明是可行的, 并将小试结果应用到工程实践中, 用较少的投资, 取得了良好的处理效果, 全部出水指标均达到地方污水排放标准.
设置了污泥吸附池, 对有机污泥进行好氧消化, 使得整个系统的有机污泥基本达到自身平衡, 实现了污水、污泥的一次性处理, 简化了处理工艺. 污泥吸附池内BOD 的去除及污泥好氧消化的机理和动力学, 有待于进一步研究.
参考文献
1 余淦申. 生物接触氧化处理废水技术. 北京: 中国环境科学出版社, 1992 2 陈玉莉, 等. 生物接触氧化法处理酵母废水. 水处理技术, 1988, (2) :
3 李乐琴. VC 废水治理的实践与探索. 环境污染与防治, 1995, 17 (6) :
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